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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sorpresas en la retroalimentación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio El orador se acerca al micrófono y comienza a hablar. Pero en lugar de palabras, en el pasillo se oye un fuerte zumbido y silbido. ¿Por qué suceden tales "sorpresas"? La razón es clara. Las vibraciones sonoras reproducidas por los altavoces, que se extienden por la sala, regresan al micrófono. Una vez más convertidos en señales eléctricas y amplificados muchas veces, "balancean" cada vez más el amplificador, que rápidamente entra en modo de autoexcitación. El silbido aumenta. Para restablecer el funcionamiento normal del equipo, es necesario reducir el nivel de amplificación de las señales del micrófono o cambiar la orientación de este último con respecto a los emisores de sonido. Esto debilitará el efecto de la llamada conexión inversa (de "salida" a "entrada"). A veces, mostrándose en el momento más desfavorable para quienes la rodean, intenta persistentemente dictar sus estrictas condiciones. Y estaría bien en acústica, circuitos de baja frecuencia... Se podría decir que los dispositivos de radiofrecuencia son fatalmente susceptibles, se podría decir, a la influencia de la retroalimentación. Por ejemplo, receptores de radio, con una disposición cercana y paralela de la carga inductiva en relación con la antena magnética. Sin embargo, no se debe pensar que la retroalimentación sólo puede traer mal, contra el cual hay que luchar. También sucede al revés. El uso adecuado de los "secretos" del sistema operativo en algunos casos permite mejorar la calidad del hardware. Así, en un amplificador de baja frecuencia (audio), cuyo diagrama de circuito se muestra en la Fig. 1, desde el transformador T2 la cadena de retroalimentación R6C4 se "reenvía" (según la terminología establecida, este es un bucle de retroalimentación negativa) al emisor del transistor VT1. Al limitar la ganancia excesiva, esta solución técnica puede mejorar significativamente la calidad del sonido. Monta tú mismo un diseño tan práctico (y nada complicado): ¡no te arrepentirás!
En las radios caseras e industriales de los años 30 y 40 se utilizaba ampliamente la retroalimentación positiva ajustable. Además, en cascadas de radio. Estos receptores se denominan regeneradores. Con un mínimo de tubos de radio y un diseño simple, permitieron obtener un "alcance" de recepción no menor (y en algunos casos incluso mayor) que los dispositivos de múltiples tubos sin retroalimentación. Los regeneradores revelaron sus máximas capacidades sólo a aquellos que no eran ajenos al interés deportivo: obtener altos resultados utilizando los medios disponibles y una minuciosa "pesca" de estaciones de radio distantes en las ondas. Esperamos que las personas curiosas, trabajadoras y persistentes no se extingan en nuestro tiempo. Presentamos todo lo necesario, incluido un diagrama de circuito (Fig. 2) y otros datos para la fabricación de un regenerador bastante simple (pero no una lámpara, sino un transistor) que funcione con ondas cortas.
La recepción se realiza mediante una antena externa WA1, desde donde las señales ingresan al circuito resonante sintonizado L1C1C2. Después de la etapa de amplificación de banda ancha en el transistor VT1, la señal sufre una selección adicional en el segundo circuito L4C8...C10. Este último está acoplado inductivamente a un detector triodo sensible montado sobre un transistor VT2, cuyo circuito colector incluye una bobina de realimentación L5. El flujo magnético en L5 coincide en dirección con el flujo de la bobina L4. Como resultado, la retroalimentación aquí es ajustable. Es más fuerte cuanto mayor es la corriente que fluye a través de la bobina L5, que se puede cambiar fácilmente aplicando una u otra "polarización" a la base VT2 con la resistencia R7. El componente de audio de la señal detectada se alimenta a un amplificador de baja frecuencia fabricado con transistores VT3...VT5. La carga del amplificador es la cápsula de auriculares BF1. Aquí puede ver otro ejemplo del efecto beneficioso de la retroalimentación negativa: en corriente continua (entre cascadas acopladas galvánicamente). El sistema operativo estabiliza sus modos de funcionamiento, lo cual es fácil de comprobar, por ejemplo, cuando se intenta aumentar "no autorizado" la corriente a través del transistor VT5. Tal "sorpresa", por supuesto, provocará un aumento en la caída de voltaje a través de la resistencia R11. Entonces aparecerá un cambio correspondiente sobre la base de la primera etapa ULF debido a la resistencia "bias" R9. Además, al abrirse ligeramente, el transistor compuesto VT3-VT4 reducirá ligeramente el voltaje en la base del VT5 y, en consecuencia, la cantidad de corriente que pasa a través de él. El resultado de esto será la restauración del modo de funcionamiento original del regenerador. El diseño del regenerador propuesto para su propia producción está diseñado para recibir transmisiones de radio en el rango de 20 a 50 m, pero si se desea, se puede adaptar fácilmente para funcionar con ondas más largas y más cortas. Esto revela una de las ventajas de un receptor de amplificación directa (a la frecuencia de la señal recibida): después de todo, las bobinas en ambos circuitos (así como en ellos mismos en su conjunto) son exactamente iguales. Basta rebobinar o agregar un número igual de vueltas de cable para encontrarse inmediatamente en nuevos límites de frecuencia. Una de las ventajas de nuestro regenerador es que su circuito también proporciona retroalimentación positiva entre la salida del detector y el segundo circuito, cuyo mecanismo de acción afecta de la manera más favorable el funcionamiento de toda la estructura. Como se sabe, cuando se utiliza cualquier circuito oscilatorio real, las pérdidas son inevitables. Dependen de muchos factores. En particular, por la resistencia eléctrica de la bobina, la disipación del flujo magnético en el material del marco, etc. Al deteriorar las propiedades resonantes del circuito, estas pérdidas provocan un debilitamiento de la señal. La introducción de retroalimentación positiva (sin pasar un cierto umbral, llamado crítico) le permite compensar la mayor parte de las pérdidas y, por lo tanto, aumentar muchas veces la eficiencia del circuito. Como resultado, es posible seleccionar la señal que necesita entre las numerosas transmisiones recibidas (a menudo muy débiles debido a la gran distancia entre el lugar de recepción y la estación de radio). El arte de controlar un regenerador consiste precisamente en mantener la realimentación en todo momento en el “umbral crítico”, después del cual el amplificador se autoexcita, lo que lleva al silbido mencionado al comienzo del material. Del análisis del diagrama del circuito del receptor, se puede ver que está configurado utilizando un bloque de dos secciones de condensadores variables C1C8. Y esto es bastante comprensible: funcionan dos circuitos interconectados. Pero el propósito de otra “variable” C9 no es inmediatamente evidente. Pero esencialmente es un condensador sintonizado, similar a los otros dos: C2 y C10. En el panel frontal del receptor sólo se muestran los controles del C9. En los diseños de tubos, este condensador se llamaba "corrector". En nuestro caso, realiza la misma función: nos permite obtener un emparejamiento preciso de ambos circuitos en cualquier lugar del rango, lo que, a su vez, puede aumentar significativamente el nivel de la señal seleccionada. Ahora sobre los detalles. Muchos tipos de ellos serán adecuados, siempre que los transistores VT1 y VT2 sean de frecuencia suficientemente alta. Pero para que todo este elemento base quede cómodamente colocado en la placa de circuito (de ello hablaremos más adelante), es recomendable optar por las siguientes piezas. Es mejor tomar resistencias permanentes del tipo MLT-0,25 (excepto R33, para el cual es adecuado BC-0,25). Y como potenciómetro - SP-0,4. Ahora los condensadores. Para el bloque KPI, es recomendable tomar KP4-5, el corrector C9 será KPVM. El resto de los “tutores” son KPKM. Condensadores C3, C5 - tipo KT-1, otras constantes - KLS y K50-6. Los inductores de bucle son caseros, colocados sobre bastidores de 6 mm de diámetro con núcleos de sintonización de ferrita 100NN. Además, los devanados L1 y L4 tienen veintiún vueltas cada uno, y L2 y L6 tienen tres vueltas de cable. El grifo para conectar la antena en L1 se realiza a partir de la vuelta 16, contando desde el extremo puesto a tierra. La bobina L5 contiene (por determinar experimentalmente) de tres a seis vueltas. Está ubicado (en relación con 14) en el lado opuesto a la ubicación de L6. Para enrollar se utiliza cable PEV-2 0,23. El inductor L3 está enrollado sobre la resistencia R3, tiene 70 vueltas de cable PV-2 0,1. La cápsula de los auriculares es de alta resistencia (tipo TON-2M). La fuente de energía para el regenerador pueden ser dos baterías 336 conectadas en serie. Están conectados mediante un interruptor de palanca. Y para el nonio, el retardador de sintonización, es mejor tomar un disco ya preparado (del KPI de receptores portátiles) con un resorte en espiral tensor y un cable. Como eje de accionamiento que lleva la perilla de ajuste, utilice una resistencia variable de calidad inferior de los tipos SP-0,4, SPO-0,5 y similares. Además, es necesario cortar el cuerpo de dicha resistencia, dejando intacta la pared frontal junto con la unidad de fijación, en la que el eje "nativo" girará sin restricciones. Las piezas del receptor se ensamblan principalmente sobre una placa de circuito hecha de lámina getinax (textolita). La configuración de los conductores impresos, así como la ubicación (en el reverso) de las piezas se muestran en la Fig. 3. Para reducir la probabilidad de retroalimentación parásita entre las bobinas del circuito, una de ellas está ubicada "acostada" en el tablero. En este caso, los ejes geométricos de las inductancias son perpendiculares entre sí. El marco de la bobina L1 se puede girar en un cierto ángulo con respecto a L3, L4.
El receptor está diseñado como una estructura tipo instrumento de mesa (Fig. 4). Para las paredes de la caja, es adecuada madera contrachapada multicapa de 8 mm. Es aconsejable realizar el panel frontal y la pared trasera extraíble con láminas de plástico de unos 3 mm de espesor. Además, se proporcionan orificios de antemano: en el panel frontal, para los ejes del nonio de afinación, el regulador de retroalimentación y la escala; en las paredes laterales hay enchufes para antena, teléfono e interruptor de encendido. El marco inferior algo "empotrado" está fijado desde el interior al panel frontal. A través de él pasa un eje, conectado al rotor de la caja de cambios y que lleva una flecha: el indicador de ajuste. La escala se calibra de forma independiente, después de lo cual las ventanas se cubren con una placa de plexiglás.
La placa de circuito está colocada verticalmente. Fijado a los bloques (según la posición de la unidad de control), conecta las paredes de la caja y el panel frontal en una sola estructura. Detrás (más cerca de la pared trasera extraíble) están las baterías. Para que el receptor funcione perfectamente, es necesario ajustarlo. En primer lugar, se comprueban los modos de funcionamiento CC de los transistores y, si es necesario, se ajustan al máximo. Esto se hace con la antena apagada. Al seleccionar el valor de la resistencia R1, el voltaje en el colector VT1 (en relación con el cable común) se ajusta a cerca de 3 V. Al mismo tiempo, garantizan que la corriente del colector en reposo del transistor VT5 sea de 2...3 mA. ¡Los comentarios aquí deben ser mínimos! Los contornos están acoplados con una antena externa conectada. Es necesario asegurarse de que se produzca retroalimentación (al girar la perilla de la resistencia R7) dentro de todo el rango. Si en algunas posiciones de R7 no es posible forzar la regeneración del receptor, se debe aumentar el número de vueltas de la bobina L5. Si, por el contrario, la generación se produce en un tramo de la escala independientemente de la posición del regulador, se deberá reducir ligeramente el número de vueltas. Finalmente sucede que la generación no aparece en absoluto. En este caso, se recomienda intercambiar los cables de la bobina L5. El emparejamiento comienza desde el extremo de alta frecuencia del rango, sintonizando alguna emisora de radio con una longitud de onda de unos 25 m. Con el condensador C9 en una posición media aproximada, ajustando C10 se obtiene el mejor emparejamiento (señal máxima con realimentación constante). ). Lo mismo se hace en el otro extremo del rango con el núcleo de la bobina L4. Es mejor no tocar las posiciones encontradas de los elementos ajustados en el futuro, pero durante el ajuste dentro de la escala, corrija el emparejamiento con el corrector C9. Es mejor emparejar circuitos temprano en la noche, cuando todavía hay muchas estaciones de radio en la subbanda "diurna" de 25 metros, pero ya aparecen transmisiones en las secciones típicamente "vespertinas": 41 y 49. m En este momento, la subbanda de transmisión de 31 metros también es claramente audible: aquí a veces se pueden "captar" voces de la isla de Ceilán e incluso de Australia. Por supuesto, en muchos lugares de la escala hay algunos transmisores departamentales. Además, no todo el mundo se comunica por teléfono. El funcionamiento del telégrafo se escucha ligeramente más allá del umbral de generación. En este caso, en lugar de clics ininteligibles, sonará un código Morse melódico. En entornos urbanos, la recepción de radio se suele realizar mediante una antena interior. En edificios de hormigón y acero, la eficiencia de este tipo de antenas suele ser baja, lo que se puede comprobar fácilmente cambiando a un "alfiler" o "escoba" montado en el marco de la ventana desde el exterior. Aún mejor es la recepción de radio mediante un "haz oblicuo", un trozo de cable aislado arrojado a la copa del árbol más cercano. En todos los casos de uso de antenas externas, es necesario prever la posibilidad de desconectarlas de la entrada a la habitación y al mismo tiempo conectarlas a objetos metálicos enterrados en el suelo. Esta medida lo protegerá de problemas durante una tormenta. Sería buena idea llevar un registro de observaciones de radio en el que anotar el nombre (propiedad) de las estaciones, frecuencia aproximada, fecha y hora de recepción, así como su calidad. Es probable que sea posible "captar" estaciones que están siendo buscadas por los "DXistas", amantes de recibir transmisores raros y de larga distancia. Autor: Yu.Prokoptsev
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